Transport zasilany powszechnie wodorem ma być remedium na skuteczne zmniejszenie szkodliwych emisji w tym sektorze. Niektórzy wskazują, że samochód zasilany wodorem ma mniej ograniczeń, niż pojazdy zasilane energią elektryczną. Jeszcze inni, że zmiany w sektorze powinny być prowadzone drogą ewolucji, nie rewolucji. Technologie wodorowe są już dziś spotykane, jednak dlaczego ciągle mówimy o napędzie wodorowym w czasie przyszłym? Pytam na łamach GLOBEnergia.pl Dr Grzegorza Tchorka z Katedry Gospodarki Narodowej, Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego oraz Marka Brzeżańskiego, Dyrektora Instytutu Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych Politechniki Krakowskiej
Nowa gałąź gospodarki
Według najnowszej analizy Aurora Energy Research, na która powołuje się portal renews.biz, rozwój wodoru przyczyni się do powstania nowej gałęzi przemysłu w Europie, której wartość przekroczy 120 mld dol. w 2050 r. Obecnie europejski rynek wodoru jest mały i ogranicza się głównie do rafinerii i produkcji amoniaku. Popyt na wodór zwiększy się z obecnego poziomu 327 TWh do 2500 TWh w połowie XXI wieku, z czego zapotrzebowanie na niskoemisyjny wodór będzie obejmowało 700 TWh. Według analityków Aurory, lata 2030 -2040 to okres największego potencjału wykorzystania wodoru w transporcie, w szczególności w transporcie ciężkim tj. pociągach, autobusach czy ciężarówkach. Drugim obszarem będzie ogrzewnictwo, gdzie wodór ma zastępować gaz ziemny.
Liderem europejskim już dziś są Niemcy, które opublikowały strategię rozwoju w czerwcu 2020 r., miesiąc później w lipcu strategię wodorową przedstawiła Komisja Europejska. Innymi silnymi rynkami są Niderlandy, Wielka Brytania oraz Norwegia, skupione na rozwoju zielonego i niebieskiego wodoru. W przypadku wodoru produkowanego z pomocą OZE, liderami mogą zostać Francja, Hiszpania oraz Portugalia. Wiele krajów liczy na szerokie zastosowanie wodoru w dekarbonizacji transportu. O szanse na praktyczne wdrożenie tej technologii w transporcie spytaliśmy polskich ekspertów.
Który kolor wodoru w transporcie?
Który rodzaj – zielony, niebieski, fioletowy czy szary – jest najbardziej pożądany w sektorze transportu? Dr Grzegorz Tchorek z Katedry Gospodarki Narodowej, Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego zauważa, że z perspektywy zasilenia pojazdów sektor transportowy nie będzie przykładał wagi do rodzaju paliwa, które zostanie użyte w produkcji wodoru. Istotne, aby spełniał wymogi jakości, czyli czystości, która jest istotna z punktu widzenia sprawności i żywotności ogniwa paliwowego. Jak wskazuje, pojazd wodorowy jest beznamiętny, ale to nie znaczy, że pochodzenie wodoru nie jest ważne. Z punktu widzenia polityki klimatycznej i zmienjszania emisji np. CO2, istotne byłoby preferowanie zielonego wodoru. Szary, czyli produkowany z wykorzystaniem węgla lub gazu ziemnego, wiąże się z emisją CO2. W przypadku niebieskiego zakłada się, że CO2 można wychwycić, zmagazynować lub gdzieś wykorzystać. Są to technologie, które należy rozwijać, ale minie jeszcze trochę czasu zanim staną się one skalowalne i w pełni skomercjalizowane.
Produkcja zielonego wodoru to głównie elektroliza. Dr Tchorek podkreśla, że elektrolizery są dość drogie i wymagają dużych nakładów.
– Dla przykładu, aby wyprodukować 1 kg wodoru potrzebujemy około 50-55 kWh energii i 10 kg wody, w efekcie uzyskamy 1 kg wodoru i 9 l tlenu, który trzeba gdzieś zagospodarować, gdyż w stanie czystym nie jest koniecznie bezpieczny. Jest to aspekt, o którym często w Polsce się nie mówi, a jest warty podniesienia. Z 1 kg wodoru uzyskamy około 15 kWh energii, więc to pokazuje skalę strat w tym procesie, natomiast to nie powinno być barierą w upowszechnieniu tej technologii. Są teraz na świecie firmy, które tworzą takie kanały i takie łańcuchy dostaw, gdzie do tych 55 kilowatogodzin dokładają jeszcze 15 kWh, po to żeby skroplić ten wodór. Do tego jeszcze twierdzą, że będą konkurencyjni, bo mniej martwią się nie tym, ile kWh trzeba włożyć, tylko jaka jest cena jednej kWh. A wiemy, że w momentach nadwyżkowych może być ujemna – mówi ekspert. Najbardziej efektywna będzie produkcja wodoru z nadwyżek energii, z tzw. energii śmieciowej, gdyż nie zawsze wiadomo, jak ją zagospodarować.
Cały artykuł jest dostępny na portalu GLOBEnergia.pl